The features of oil production at low-flow and low-flow wells are considered. Based on the analysis, a design of a linear drive of a deep-well sucker rod pump with a system for controlling production pa-rameters in real time with the ability to automatically adjust to optimal production modes is proposed
oil production, deep well pump, linear electric drive, automatic control systems
Добыча нефти при помощи штанговых насосов – один из самых распространенных способов искусственного подъема нефти, что объясняется их простотой, эффективностью и надежностью. На сегодняшний день установки штанговые глубинно-насосные (УШГН) можно встретить на скважинах с малым дебитом или с большой обводненностью [1, 2].
По суточному дебиту добывающие скважины делятся на категории с учетом реального положения в нефтяной промышленности: малодебитные скважины – до 5 м3/сут; низкодебитные скважины – 5 ÷ 40 м3/сут; среднедебитные скважины – 40 ÷ 100 м3/сут; высокодебитные скважины – 100 ÷ 500 м3/сут; сверхвысокодебитные – свыше 500 м3/сут.
Значительная доля добывающего фонда скважин на нефтяных месторождениях России относится к малодебитному и низкодебитному. Фонд скважин с малым дебитом постоянно возрастает, так как на поздней стадии разработки многих месторождений скважины характеризуются отключением обводнившихся высокопродуктивных пластов и разбуриванием участков с низко продуктивными залежами.
Штанговый насос относится к объемному типу насоса, работа которого обеспечивается возвратно-поступательным перемещением плунжера с помощью наземного привода через связующий орган (колонну штанг). Глубинный штанговый насос традиционной конструкции с приводом станка – качалки (СК) в простейшем виде состоит из плунжера, движущегося вверх-вниз по хорошо подогнанному цилиндру.
Одной из современных альтернатив СК для фонда УШГН служат линейные приводы ШГН, обладающие рядом преимуществ по сравнению с СК [3, 4]. Технологии, направленные на повышение эффективности работы УШГН, представляют особый интерес для нефтяников. Одна из относительно недавно появившихся на рынке технологий – линейный привод (ЛП) штангового глубинного насоса марки LRP®. Это реечный привод, с помощью которого обеспечивается возвратно-поступательное движение штока глубинного насоса в скважине путем передачи вращательного движения от реверсивного асинхронного двигателя через редуктор и шестеренчатые передачи на зубчатую рейку, к которой крепится полированный шток.
Станция управления ЛП предназначена для автоматического регулирования режимов эксплуатации насосной установки в оптимальном диапазоне притока жидкости. В случае LRP® функции управления приводом и мотором реализуются при помощи контроллера и программного обеспечения компании-разработчика системы (UNICO) на основании разработанной математической модели скважины.
Таким образом, повышение производительности штанговой глубинно-насосной установки возможно путем изменения типа привода, внедрения энергоэффективных электромеханических систем. Замена возвратно-поступательного механизма на линейный электропривод кардинально изменяет возможности по добыче нефти на малодебитных и низкодебитных скважинах, повысит дебет и снизит энергопотребление при работе насосной установки. Автоматизированная система позволяет управлять параметрами добычи в реальном времени и автоматически подстраиваться под оптимальные режимы добычи без участия оператора.
1. Zubairov S.G. Proektirovanie shtangovyh nasosnyh ustanovok dlya oslozhnennyh usloviy ekspluatacii. -Ufa: Izd-voUGNTU, 1999. -157 s.
2. Yakimov S.B., Kosilov D.A., Barinov A.A. Lineynyy privod shtangovogo nasosa: peredovoy opyt iz Transil'vanii // Vestnik mehanizirovannoy dobychi (prilozhenie k zhurnalu «Novator»). – 2013. – № 4. – S. 68–72.
3. Abramovich, B.N. Vybor sposoba puska sinhronnogo dvigatelya ispol'zuemogo v kachestve potrebitelya regulyatora / B.N. Abramovich, D.A. Ustinov, Yu.V. Konovalov // Elektronnyy nauchnyy zhurnal Neftegazovoe delo. 2012. № 6. – S. 1-9.
4. Ustinov, D.A. Optimizaciya rezhima puska privodov rudorazmol'nyh mel'nic gorno-obogatitel'nyh kombinatov / D.A. Ustinov, Yu.V. Konovalov // Obogaschenie rud. 2013. № 2(344). – S. 42-45.
